【正文】 統(tǒng) ， 所 以 對 光 伏 電 池 的 基 本 物 理 結(jié) 構(gòu) 和 工 作 原 理 的 研 究 是 如 何 更 好 地 利 用 好 光伏 電 池 的 發(fā) 電 的 最 根 本 的 基 礎(chǔ) ， 為 此 ， 本 章 重 點(diǎn) 討 論 了 光 伏 電 池 的 工 作 原 理 及 其 特 性 的 測 量 方 法 。 從 我 國 目 前 能 源 生 產(chǎn) 及 能 源 消 費(fèi) 的 實(shí)際 狀 況 出 發(fā) ， 發(fā) 展 新 能 源 及 高 效 節(jié) 能 的 技 術(shù) 及 產(chǎn) 品 是 保 證 我 國 可 持 續(xù) 發(fā) 展 的 重 要 舉 措 。人 們預(yù) 計(jì)： 如果 不對 溫室 氣體 采取減 排措 施， 從2l世紀(jì) 初起 ，全 球平 均氣 溫 每 lO年 將 升 高 O． 2℃ ， 到 2100年 全 球 平 均 氣 溫 將 升 高 13． 5℃ 。最后綜合分析得出重點(diǎn)研究了Dl二／DC變換器的動(dòng)態(tài)建模方法——平均開關(guān)模型法，最后針對最大 功 率 跟 蹤 器 區(qū) 別 于 傳 統(tǒng) Dc， DC變 換 器 應(yīng) 用 的 特 點(diǎn) 進(jìn) 行 了 動(dòng) 態(tài) 建 模 ， 并 進(jìn) 行 了 理 論 的分析。本 課 題 的 主 要 工 作 重 點(diǎn) 有 兩 個(gè) 方 面 ：一 是 光 伏 電 池 工 作 原 理 和 輸 出 電 氣 特 性 的 理 論 分 析 和 相 關(guān)實(shí) 際 測 量 。這些剩余總量的保證程度僅為129．7年“’，我國各種一次能源的探明剩余 儲(chǔ) 量 (按 儲(chǔ) ／ 采 比 表 示 )與 世 界 的 相 比 較 ， 除 了 太 陽 能 以 外 ， 我 國 各 種 一 次 能 源 資 源 均 低 于 世 界 平均 水 平 ， 我 國 能 源 的 需 求 的 缺 乏 將 嚴(yán) 重 制 約 我 國 國 民 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 。 2000年 大 量 的 sO： 和 酸 雨 造 成 的 經(jīng) 濟(jì) 損 失 約 占 中 國 GDP的 2％ “ 1。 而 作 為 光 伏 陣 列 的 最 基 本 組 成 部分 的 光 伏 電 池 是 利 用 半 導(dǎo) 體 的 光 伏 效 應(yīng) 制 成 。 其 中 復(fù) 合 過 程 對 外 不 呈 現(xiàn) 導(dǎo) 電 作 用 ，屬 于 光 伏 電 池 能 量 自 動(dòng) 損 耗 部 分 。由 于 光 伏 電 池 的 工 作 狀 態(tài) 受 光 照 強(qiáng) 度 和 環(huán) 境 溫 度 的 影 響 ， 所 以 測 試 光 伏 電 池 的 輸 出 特 性 是 測 定它 在 特 定 光 照 和 溫 度 下 的 輸 出 功 率 和 伏 安 特 性 曲 線 ， 具體采用的測試基本電路原理圖如下 左 邊 是 待 測 光 伏 電 池 的 等 效 電 路 。 通 過 Matlab進(jìn) 行 了 光 伏 電 池 輸 出 特 性 的 圖形 分 析 ， 并 對 光 伏 電 池 效 率 進(jìn) 行 了 理 論 的 分 析 ， 并 簡 單 介 紹 了 光 伏 電 池 的 負(fù) 載 特 性 ， 從 而 得 出 ， 光伏 電 池 存 在 一 個(gè) 最 大 功 率 的 工 作 點(diǎn) 狀 態(tài) ， 闡 述 和 介 紹 一 些 對 光 伏 電 池 組 件 進(jìn) 行 電 氣 測 量 的 方 法 和 工具。 但 是 當(dāng) DC／ Dc變 換 器 工 作 于 在 某 一 穩(wěn) 態(tài) 工 作 點(diǎn) 附 近 ， 電 路 狀 態(tài) 變 量 的 小 信 號 擾 動(dòng) 量 之 間 的關(guān) 系 呈 現(xiàn) 線 性 的 特 性 。 在 一 定 的 太 陽 光 照 強(qiáng) 度 和 環(huán) 境 溫 度 下 ， 光 伏 電 池 這 一 功 率 源 的 非 線 性 可 以 作 線 性化 處 理 ， 但 是 ， 由 于 光 伏 電 池 的 工 作 特 性 直 接 受 太 陽 光 照 強(qiáng) 度 和 環(huán) 境 溫 度 的 改 變 而 改 變 ， 功 率 源 本身 就 是 一 個(gè) 時(shí) 變 的 非 線 性 器 件 ， 為 此 最 大 功 率 跟 蹤 的 目 標(biāo) 就 是 要 時(shí) 刻 跟 蹤 光 伏 電 池 的 輸 出 功 率 的 ，所以，它的反饋控制系統(tǒng)的被控對象與傳統(tǒng)的是不一樣，其反饋控制系統(tǒng)圖如圖3．24所示，通過利用 上 述 介 紹 的 平 均 開 關(guān) 模 型 的 方 法 對 圖 3． 24進(jìn) 行 動(dòng) 態(tài) 建 模 ， 為 了 得 到 系 統(tǒng) 的 傳 遞 函 數(shù) ， 則 建 立 的 開環(huán) 最 大 功 率 跟 蹤 系 統(tǒng) 的 穩(wěn) 態(tài) 模 型 和 低 頻 小 信 號電路模型如圖 、 ． 章 小 結(jié)介 紹 了 Dc／ DC變 換 器 的 四 種 基 本 拓 撲 ， 并 就 其 中 Boost電 路 進(jìn) 行 了 理 想 條 件 下 穩(wěn) 態(tài) 特 性 分 析 ，對 DC， Dc變 換 器 的 動(dòng) 態(tài) 建 模 的 方 法 — 平 均 開 關(guān) 模 型 方 法 進(jìn) 行 了 理 論 的 推 導(dǎo) ， 然 后 利 用 OIcAD仿 真 軟 件 驗(yàn) 證 了 理 論 推 導(dǎo) 的 正 確 性 ， 并 得 出 了 四 種 基 本 拓 撲 的 阻 抗 模 擬 特 性 圖 。 其 中 霍 爾 元 件 具 有 相 應(yīng) 速 度 快 、 線 性度 高 、 抗 干 擾 強(qiáng) 等 特 點(diǎn) ， 與 高 速 的 AD配 合 ， 適 于 提 高 光 伏 并 網(wǎng) 系 統(tǒng) 控 制 器 采 樣 電 壓 、 電 流 的 精 確4l度 和 快 速 性 。在 設(shè) 計(jì) 實(shí) 際 最 大 功 率 跟 蹤 器 前 ， 軟 件 平 臺(tái) 仿 真 最 大 功 率 跟 蹤 器 的 工 作 效 果 是 非 常 必 要 . 作 展 望雖 然 本 文 對 光 伏 發(fā) 電 并 網(wǎng) 系 統(tǒng) 中 的 最 大 功 率 跟 蹤 器 做 了 大 量 的 工 作 ， 但 是 由 于 時(shí) 間 和 條 件 的關(guān) 系 ， 工 作 中 還 是 存 在 一 定 缺 陷 ， 有 待 于 后 面 進(jìn) 一 步 的 研 究 ， 以 后 具 體 的 工 作 應(yīng) 該 放 在 下 面 幾 個(gè) 方面：由 于 采 用 的 是 50w的 光 伏 電 池 模 塊 做 實(shí) 驗(yàn) 的 ， 所 以 ， 假 如 該 跟 蹤 器 要 用 于 光 伏 并 網(wǎng) 發(fā)l、電系統(tǒng)，功率跟蹤器的一些接口要改善，如數(shù)據(jù)采集接口，信號調(diào)理接口等。 從 鄭教 授 身 上 學(xué) 到 的 不 僅 僅 是 科 研 知 識(shí) ， 更 多 的 是 對 待 科 學(xué) 以 及 對 待 人 生 的 態(tài) 度 。 光 伏 電 池 模 塊 接 受 的 光 照 強(qiáng) 度 是 用 人 工 的 太 陽 燈 來 模 擬 ， 這 樣的 外 界 條 件 不 能 完 全 模 擬 實(shí) 際 大 氣 條 件 ， 所 以 ， 下 一 步 工 作 是 要 利 用 太 陽 能 模 擬 器 來進(jìn) 行 進(jìn) 一 步 的